内容正文:
第十章 概率
10.1 随机事件与概率
10.1.3 古典概型
【学习目标】
1. 结合具体实例,理解古典概型的两大核心特征(有限性、等可能性),掌握古典概型的概率计算公式,能准确计算简单古典概型的随机事件概率.
1. 通过情境探究、互动分析,经历从具体实例到抽象概念的推导过程,提升观察、归纳、推理能力,学会用列举法(直接列举、树状图)确定样本点个数.
1. 通过古典概型的学习,培养数学抽象、数学运算、数学建模素养,体会数学与生活的联系,增强数学应用意识.
【学习重点】
1. 古典概型的两个特征:有限性、等可能性.
2.
古典概型的概率公式:.
3. 用列举法求样本空间及事件包含的样本点个数.
【学习难点】
1. 判断一个试验是否为古典概型(有限且等可能).
2. 在抽样问题中正确区分“有序”与“无序”、“有放回”与“不放回”.
3. 不重不漏地列举样本点.
学习任务一 古典概型的特征
【合作探究】
1. 问题引入:
· 抛一枚均匀硬币,正面朝上的概率是多少?掷一枚均匀骰子,出现点数为偶数的概率是多少?从装有3个红球和2个白球的袋子中随机摸一球,摸到红球的概率是多少?
· 这些试验有什么共同特点?
(1) 样本空间中的样本点个数是有限的.
(2) 每个样本点发生的可能性相等(等可能).
1. 古典概型的定义:
· 如果一个随机试验满足:
·
(1) 样本空间 中只有有限个样本点(有限性);
· (2) 每个样本点出现的可能性相等(等可能性).
· 则称该试验为古典概型.
1. 辨析:
· 下列试验是否为古典概型?
·
(1) 从区间 内任取一个数,取到 的概率;
·
(2) 从 到 中任取一个整数,取到 的概率;
· (3) 种下一粒种子,观察它是否发芽;
· (4) 掷一枚不均匀的硬币,求正面朝上的概率.
· 解:
· (1) 不是,样本点无限.
· (2) 是.
· (3) 不是,不满足等可能性(发芽概率不一定为0.5).
· (4) 不是,硬币不均匀,等可能性不成立.
【自主梳理】
1. 古典概型两个特征:有限性、等可能性.
2. 判断步骤:先看样本点是否有限,再看每个样本点是否等可能.
学习任务二 古典概型的概率计算公式
【合作探究】
1. 公式推导:
·
设古典概型试验的样本空间 包含 个样本点,每个样本点发生的概率均为 .若事件 包含 个样本点,则
1. 求概率的步骤:
(1) 判断试验是否为古典概型.
(2)
确定样本空间 ,计算样本点总数 .
(3)
确定事件 ,计算 包含的样本点个数 .
(4)
代入公式 .
1. 例题(基本列举):
·
从字母 中任意取出两个不同字母,求取出的字母中含有 的概率.
·
解:样本空间 ,.
·
事件 = “含有 ” = ,,
·
.
【自主梳理】
1.
古典概型概率公式:.
2. 计算时需准确列举,注意顺序(有序/无序).
学习任务三 常见古典概型问题(抽样、涂色等)
【合作探究】
1. 例1(无放回无序):
·
袋中有 个红球(编号 )和 个白球(编号 ),从中任取 个球(一次性取出,不考虑顺序),求取出的 个球都是红球的概率.
·
解:样本空间 ,.
·
事件 = “两球都是红球” = ,,
·
.
1. 例2(有放回有序):
· 从上述袋中有放回地取两次,每次取一球,求两次都取到红球的概率.
·
解:有放回,每次有 种可能,样本空间有序,.
·
事件 = “两次都是红球” → 第一次有 种,第二次有 种,共 种,.
1. 例3(涂色问题):
·
将一个各个面涂有颜色的正方体锯成 个同样大小的小正方体,从中任取 个,求:
· (1) 三面涂有颜色的概率;
· (2) 两面涂有颜色的概率;
· (3) 一面涂有颜色的概率;
· (4) 各面都没有涂色的概率.
·
解:大正方体 分割.
(1)
三面涂色的在顶点处,共 个,.
(2)
两面涂色的在棱上(除去顶点),每条棱上 个,共 个,.
(3)
一面涂色的在每个面中心(除去棱),每个面 个,共 个,.
(4)
无涂色的在内部,共 个,.
·
验证:.
1. 思考:
在例1中,若考虑先后顺序(有序),样本空间会变成多少?事件 包含的样本点个数又如何?概率会改变吗?
·
(有序时 ,,,概率不变.)
【自主梳理】
抽样方式
是否有序
样本空间总数
常用于
一次性抽取
无序
组合数
先后不放回
有序
排列数
有放回
有序
独立重复
注意:计算概率时,样本空间和事件需保持一致的计数方式(要么都考虑顺序,要么都不考虑).
【自查自纠】(正误判断)
1. 古典概型中,每个样本点发生的概率不一定相等. ( )
1.
从 中任取两个不同的数,样本空间有 个样本点(无序). ( )
1.
有放回抽样中,每次抽取相互独立,样本空间总数是 . ( )
1.
在古典概型中,. ( )
1.
掷一枚骰子,出现点数为 的概率是 ,这是一个古典概型. ( )
答案:1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.√
【典例分析】
例1:从 中随机取三个不同的数,求这三个数中最大数为 的概率.
解:样本空间总数为 .事件“最大数为 ”意味着取出的数必须包含 ,且另外两个数从 中取,有 种.所以 .
例2:袋子中有 个大小质地完全相同的球,其中 个红球、 个黄球,从中不放回地依次随机摸出 个球,求“第一次摸到红球”的概率.
解:有顺序,样本空间总数为 .事件“第一次摸到红球” → 第一次有 种,第二次有 种(任意),共 种,.
【习题巩固】
1. 下列试验中,是古典概型的是( )
· A. 某人射击命中目标的概率
·
B. 在区间 上任取一个数的概率
· C. 抛掷一枚图钉,钉尖朝上的概率
·
D. 从 件产品( 件正品, 件次品)中任取 件,取到正品的概率
1. 从甲、乙、丙三人中任选两人,则甲被选中的概率为( )
·
A. B. C. D.
1.
一个袋中装有 个红球和 个白球,从中随机摸出 个球,则摸出的 个球颜色相同的概率为( )
·
A. B. C. D.
1.
同时抛掷两枚均匀的骰子,则点数之和为 的概率为______.
1.
(选做)一个盒子里装有 张卡片,上面分别写有数字 ,从中随机抽取 张(不放回),求两张卡片上的数字之和为偶数的概率.
【参考答案】
自查自纠:1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.√
习题巩固:
1. D
1.
C(样本空间:甲乙、甲丙、乙丙,共 种,甲被选中 种,概率 )
1.
A(样本空间 ,颜色相同有:两红 种,两白 种,共 种,)
1.
(点数和为 的有 ,共 种)
1.
样本空间 .数字和为偶数,需两数同奇或同偶.奇数有 (种),偶数有 (种),共 种,.
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